Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích Phtalat trong nhựa bằng phương pháp chiết kết hợp sắc ký lỏng hiệu năng cao

- Chuyên ngành: Hóa Phân tích Mã số: 60440118.
- Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn phân tích đã chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành bản luận văn..
- Em xin chân thành cảm ơn các anh chị, các bạn và các em đang học tập và nghiên cứu viên tai bộ môn Hóa Phân tích - trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên đã giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm luận văn..
- Các phƣơng pháp xác định phtalat.
- Phƣơng pháp chiết tách các phtalat ra khỏi nền mẫu thực.
- Phƣơng pháp phân tích.
- Phƣơng pháp xử lý mẫu.
- Đánh giá phƣơng pháp phân tích.
- Bƣớc sóng hấp thụ cực đại của các phtalat.
- Điều kiện tối ƣu cho quá trình tách các phtalat.
- 3.3.1 Đánh giá độ lặp lại của phƣơng pháp xử lý mẫu.
- 3.3.2 Đánh giá hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp.
- Phân tích mẫu thực tế.
- Bảng 1.5: Các chất hóa dẻo thay thế.
- Bảng 2.1: Thông tin về mẫu đƣợc chọn phân tích.
- Bảng 3.1: Độ lặp lại thời gian lƣu của các phtalat.
- Bảng 3.2: Độ lặp lại diện tích pic của các Phtalat.
- Bảng 3.3: Các dung dịch đƣờng chuẩn.
- Bảng 3.4: Diện tích pic trung bình thu đƣợc của các phtalat.
- Bảng 3.5: Phƣơng trình đƣờng chuẩn của 05 Phtalat.
- Bảng 3.9: Độ lặp lại của phƣơng pháp xử lý mẫu.
- Bảng 3.10: Hiệu suất thu hồi của các phtalat.
- Bảng 3.11:Hàm lƣợng các phtalat trong mẫu thực.
- Vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích Phtalat trong nhựa bằng phƣơng pháp chiết kết hợp sắc ký lỏng hiệu năng cao” để phần nào đánh giá mức độ ô nhiễm phtalat..
- Bảng 1.5: Các chất hóa dẻo thay thế [7]..
- Các phƣơng pháp xác định phtalat..
- Tuy nhiên, dạng phổ hấp thụ của các phtalat lại tƣơng đối giống nhau, bƣớc sóng hấp thụ cũng không đặc trƣng nên khi phân tích mẫu thực tế cần một phƣơng pháp khác mạnh hơn để kiểm chứng.
- Đối với một số đối tƣợng mẫu phân tích mà nền mẫu không quá phức tạp thì HPLC – UV lại trở thành phƣơng pháp ƣu việt do việc xử lý mẫu đơn giản, kết quả tin cậy và giá thành rẻ..
- Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC sử dụng các loại detector mạnh hơn detector UV cũng đƣợc sử dụng để phân tích các phtalat.
- các mẫu thực phẩm và mẫu nền sinh học cũng đã đƣợc đem ra phân tích hàm lƣợng các phtalat trên hệ máy HPLC-MS với các chế độ ion hóa khác nhau.
- Các phtalat đƣợc phân tích chủ yếu là dạng mono-este của axit phtalic nhƣ mono-2-etylhexyl phtalat.
- Trƣớc khi mẫu đƣợc đƣa vào hệ HPLC để phân tích cho ra hàm lƣợng phtalat có trong mẫu thì nó phải đƣợc đồng nhất, chuyển từ các trạng thái khác nhau về dạng lỏng, các phtalat đƣợc hòa tan trong dung môi ACN hoặc MeOH.
- Sau khi pha loãng (tùy thuộc vào nồng độ phthalat trong mẫu) tiến hành phân tích bằng HPLC..
- Các điều kiện phân tích trên máy và xử lý mẫu đều đƣợc khảo sát và tối ƣu hóa trƣớc khi phân tích mẫu..
- Phân tích định lƣợng xác định đồng thời các phtalat trong một số mẫu nhựa bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao sử dụng cột tách pha đảo (RP-HPLC), detector PDA..
- Bảng 2.1: Thông tin về mẫu được chọn phân tích..
- Cân phân tích Scientech SA 210, độ chính xác 0,0001 g..
- Phương pháp phân tích định tính:.
- Nguyên tắc của các phép phân tích định tính là dựa vào một yếu tố đặc trƣng của tín hiệu tƣơng ứng với mỗi cấu tử để nhận diện chúng.
- Sử dụng phƣơng pháp HPLC – UV , ngoài việc nhận diện các cấu tử thông qua yếu tố thời gian lƣu, chất cần phân tích còn đƣợc nhận diện thông qua việc so sánh cực đại hấp thụ đặc trƣng và cực đại hấp thụ của chất chuẩn với chất cần phân tích.
- Phương pháp phân tích định lượng:.
- Trong sắc kí, hai phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng để định lƣợng chất phân tích là phƣơng pháp ngoại chuẩn và phƣơng pháp nội chuẩn.
- Trƣớc tiên cần bơm dung dịch chuẩn của chất cần phân tích với các nồng độ thích hợp.
- Phƣơng pháp phân tích..
- Mẫu phân tích trƣớc khi xử lý đƣợc làm sạch bằng nƣớc cất và cắt nhỏ cỡ 2 mm 2 bằng dao cạo..
- Dịch thu đƣợc đƣợc hòa tan trong 1 ml ACN, pha loãng các nồng độ thích hợp, lọc qua màng lọc 0,45 µm và tiến hành phân tích HPLC.
- Phương pháp phân tích..
- Phép phân tích các phtalat đƣợc thực hiện trên hệ sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC của Shimadzu, kết nối với hệ bơm gồm 4 kênh, bộ điều khiển, lò cột, bộ trộn dung môi và detector photo-diode-array (PDA) đặt ở bƣớc sóng 224 nm.
- Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ) của thiết bị đƣợc xác định dựa vào sai số giữa các lần bơm một dung dịch có nồng độ nhỏ của chất cần phân tích lên thiết bị.
- x i : hàm lƣợng chất phân tích trong mẫu lặp i.
- x: hàm lƣợng trung bình chất phân tích trong mẫu lặp N: số mẫu lặp.
- đƣợc xem là nồng độ nhỏ nhất của chất phân tích mà hệ thống còn cho tín hiệu phân tích khác có nghĩa với tín hiệu mẫu trắng hay tín hiệu nền, đƣợc tính thông qua công thức.
- Giới hạn định lƣợng (LOQ): đƣợc xem là nồng độ thấp nhất của chất phân tích định lƣợng đƣợc với tín hiệu phân tích khác có ý nghĩa định lƣợng với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu nền đƣợc tính theo công thức.
- Đánh giá phương pháp phân tích.
- Phƣơng pháp phân tích thể hiện tính đúng đắn trƣớc tiên phải thể hiện độ lặp lại.
- Thu đƣợc một phƣơng trình đƣờng chuẩn mới, sau đó mới tiến hành phân tích mẫu thực tế..
- Khi phân tích mẫu thực thì độ lặp lại quá trình xử lý mẫu cũng đƣợc khảo sát và đánh giá.
- Các giá trị trung bình đó đƣợc sử dụng để đánh giá độ lặp của phƣơng pháp xử lý mẫu.
- Xử lý mẫu theo quy trình đã chọn và phân tích trên hệ thu đƣợc hàm lƣợng các chất đƣợc thêm vào và đánh giá độ thu hồi của phƣơng pháp xử lý mẫu..
- Để chọn đƣợc một pha tĩnh hay một cột tách phù hợp nhất ta phải dựa trên những đặc điểm nhƣ: độ phân cực của chất phân tích, chất phân tích đƣợc pha trong môi trƣờng nhƣ thế nào, có pH ra sao thì mới quyết định chọn pha tĩnh phù hợp.
- Chất phân tích đƣợc chọn là các phtalat, không tan trong nƣớc, đƣợc pha trong ACN, chất phân tích kém phân cực nên phải sử dụng pha tĩnh có bản chất kém phân cực giống nhƣ chất phân tích.
- Detector là một bộ phận có vai trò theo dõi, phát hiện các chất tan trong pha động từ cột sắc ký chảy ra một cách liên tục, nó là một bộ phận thu nhận và phát hiện các chất hay hợp chất dựa theo một tính chất nào đó của chất phân tích.
- Tuy nhiên, dựa vào điều kiện phòng thí nghiệm và mục tiêu của nghiên cứu, chúng tôi quyết định chọn detector PDA để phát hiện các chất phân tích..
- Các chất phân tích là các chất kém phân cực, pha tĩnh đƣợc chọn cũng là cột pha ngƣợc, kém phân cực, vậy pha động dùng để tách phải có độ phân cực vừa phải thì các chất mới có thể tách các phtalat..
- 0,7 và 0,6 ml/phút xảy ra hiện tƣợng chồng pic giữa BBP và DBP, với tốc độ 0,4 ml/phút thì hiện tƣợng chồng pic đó không còn nhƣng làm kéo dài thời gian lƣu của các chất phân tích dẫn tới sự doãng chân pic của DINP và kéo dài thời gian phân tích mẫu.
- Với tốc độ dòng 0,5 ml/phút sự tách của BBP và DBP là rõ ràng hơn, thời gian phân tích một mẫu là 30 phút cũng không dài.
- Vì vậy chúng tôi chọn tốc độ dòng 0,5 ml/phút để phân tích..
- Với một hệ máy có độ nhạy cao thì sự ổn định và lặp lại đóng vai trò quan trọng trong phân tích.
- Đối với hệ máy sắc ký, khi đã lựa chọn đƣợc điều kiện tối ƣu cho quá trình tách, thì một yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả phân tích đó là độ lặp của thiết bị, bao gồm cả độ lặp diện tích pic và thời gian lƣu.
- Bảng 3.1: Độ lặp lại thời gian lưu của các phtalat..
- Các phtalat Lần 1 (phút) Lần 2 (phút) Lần 3 (phút) Trung bình % RSD.
- Bảng 3.2: Độ lặp lại diện tích pic của các Phtalat..
- Vì vậy, kết luận đƣợc hệ sắc ký đã chọn có độ lặp lại tốt, phù hợp phép phân tích.
- Bảng 3.3: Các dung dịch đường chuẩn..
- Bảng 3.4: Diện tích pic trung bình thu được của các phtalat..
- Sau 10 lần bơm hỗn hợp chuẩn phtalat nồng độ 10 ppm trên thiết bị HPLC – UV chúng tôi đã xác định đƣợc giới hạn phát hiện của thiết bị phân tích này đối với từng phtalat nằm trong khoảng từ 0,19 đến 0,66 ppm, giới hạn định lƣợng từ 0,63 đến 2,2 ppm.
- Các phtalat LOD (ppm) LOQ (ppm).
- Trục hoành: nồng độ chất phân tích (ppm).
- Tuy nhiên, trong thực tế các số liệu phân tích thƣờng mắc sai số ngẫu nhiên luôn làm cho a0.
- Nếu giá trị a khác không có nghĩa thống kê thì phƣơng pháp phân tích sẽ mắc sai số hệ thống.
- Vì vậy, trƣớc khi sử dụng đƣờng chuẩn cho phân tích công cụ cần kiểm tra xem sự khác nhau giữa giá trị a và giá trị 0 không có ý nghĩa thống kê không..
- F bảng với tất cả các phƣơng trình đƣờng chuẩn của các Phtalat..
- Đánh giá phƣơng pháp phân tích..
- Đem phân tích trên hệ HPLC với những thông số tối ƣu của quá trình tách và định lƣợng đã chọn đƣợc.
- Sau đó đánh giá phƣơng pháp phân tích dựa trên những kết quả thu đƣợc..
- Bảng 3.9: Độ lặp lại của phương pháp xử lý mẫu Các.
- Hiệu suất thu hồi của các phtalat đƣợc xác định theo công thức:.
- Bảng 3.10: Hiệu suất thu hồi của các phtalat..
- Các phtalat C blank (ppm) C 0 (ppm) C spike (ppm) H.
- Phân tích mẫu thực tế..
- Áp dụng các điều kiện tối ƣu đã đƣợc khảo sát, chúng tôi tiến hành phân tích 03 mẫu thực (P1, P2 và P3).
- của các phtalat đƣợc tính theo công thức:.
- Bảng 3.11: Hàm lượng các phtalat trong mẫu thực.
- Kết quả nghiên cứu và khảo sát các điều kiện tối ƣu và quy trình phân tích một số phtalat trong nhựa (đồ chơi trẻ em) chúng tôi thu đƣợc nhƣ sau:.
- Đánh giá đƣợc độ lặp lại của thiết bị phân tích và kết luận hệ máy đã chọn có độ lặp lại tốt, dƣới 5%..
- Và ứng dụng đƣờng chuẩn này để phân tích các phtalat đó trong một số mẫu nhựa (đồ chơi trẻ em)..
- Phân tích đƣợc một số mẫu nhựa nhƣ mẫu Vịt, mẫu Búp bê và mẫu Bóng.
- Chúng tôi cũng đã đánh giá đƣợc độ đúng của phƣơng pháp phân tích:.
- Đánh giá độ lặp lại của phƣơng pháp xử lý mẫu: dƣới 5%.
- Ứng dụng phƣơng pháp trên để phân tích một số mẫu nhựa khác nhƣ các thiết bị y tế, đồ dùng sinh hoạt